智能底盤新寵:線控轉向的前世今生
線控轉向,這個在智能底盤領域掀起變革浪潮的技術,正逐漸成為汽車行業關注的焦點。它的發展歷程猶如一部精彩的科技進化史,充滿了創新與突破。
線控轉向技術最早應用于美國的 F - 16 戰斗機上,因其電傳動比機械傳動更直接、輕盈,能滿足戰斗機瞬間將方向打到底的要求。而在汽車領域,2014 年,英菲尼迪 Q50 率先搭載真正意義上的線控轉向技術——DAS 系統。為了開發這一系統,日產和英菲尼迪花費了近十年時間。工程師們更是投入六七年時間,致力于給駕駛員模擬更真實的轉向手感。
線控轉向系統主要由方向盤總成、轉向執行總成和主控制器(ECU)三部分組成,還包括自動防故障系統、電源等輔助系統。駕駛員轉動方向盤,方向盤上的傳感器將轉向數據轉化為數字信號傳遞給 ECU,ECU 分析處理后向轉向執行總成的電機發送指令,控制車輪轉向;同時,轉向輪上的傳感器將車輪轉向角等信息反饋給 ECU,ECU 再向方向盤回正力矩電機發送信號,產生回正力矩,為駕駛員提供路感。
相較于傳統轉向系統,線控轉向優勢明顯。它提高了安全性,去除轉向柱等機械連接,避免撞車時轉向柱對駕駛員的傷害;ECU 能判斷駕駛員操作是否合理并自動調整,車輛處于極限工況時還可自動穩定控制。駕駛特性也得到改善,基于車速等參數的轉向比率不斷變化,低速時轉向比率低,轉彎或停車時方向盤轉動角度小;高速時轉向比率大,直線行駛條件更好,增強操縱性。此外,它還增強了路感,提升了舒適性。
如今,不同品牌的車型在這一技術上各有創新。英菲尼迪 Q50 的轉向手感和轉向速度均具備三級調節,轉向比系統根據駕駛情況自定,還設計了力反饋系統。蔚來 ET9 的線控轉向技術算法融合多種參數,可實現阻尼補償等動態調節,單邊打滿僅 240 度,轉向傳動比可低至 6:1,方向盤調節范圍達到 153mm,轉向比最高達到 14:1,且在供電、通信等方面全部進行雙重冗余設計,失效率 FIT 值達到 4.5(每 10 億小時(2.5 萬年)發生 4.5 次)。奧迪 ADS 諧波齒輪通過柔輪、剛輪和波發生器的相對運動實現轉向角度改變。寶馬 AFS 主動轉向系統將雙行星齒輪集成在轉向柱上,可根據車身姿態、速度等改變轉向比或轉向角,還能在駕駛者轉向不足或過度時主動干預。
2022 年 1 月,國標《轉向標準 GB 17675 - 2021》正式實施,為線控轉向技術的發展提供了規范和保障。傳統汽車轉向比通常在 15:1 左右,而線控轉向技術的發展,讓汽車的轉向性能有了更多可能。未來,線控轉向技術有望在智能汽車領域發揮更大作用,為駕駛者帶來更智能、安全和個性化的駕駛體驗 。
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